现代有轨电车新材料

■ 朱冬进

1 现代有轨电车的发展

有轨电车在世界范围内经过了“新建—拆除—再建”的发展历程。1881年后的柏林，老式有轨电车是很受欢迎的城市主要公共交通工具。1908年，上海英租界也驶出了有轨电车。随着汽车工业的兴起和发展，老式有轨电车噪声大、性能差、耗电多的问题显现出来，而且在速度、舒适度和灵活性方面与汽车比较相形见绌，20世纪50年代后，逐渐衰落。许多国家纷纷拆除老式有轨电车轨道，为汽车腾出道路。如今，汽车发展所带来的城市拥堵、环境污染、能源危机等问题日益严重。人们重新研究城市公共交通问题时，发现从动力、经济、安全、可靠、环保等方面综合评价，有轨电车具有独特的优势。现代有轨电车不仅在外观上有许多变化，而且在技术装备上加入了诸多高科技的元素，其技术性能和舒适度是以前老式有轨电车不能相比的。现代有轨电车获得了“生态城市的标志”交通工具之美誉，建造所用材料和工艺正在不断创新升级。

2 有轨电车车体材料的选择

现代有轨电车的车体主要采用铝合金、不锈钢、耐候钢、复合材料等。

2.1 铝合金车体

铝合金的比重小，车体自重最大可减轻50％；耐腐蚀性好，可以延长车辆的使用寿命；涂装性能好，可以增加车体美观艺术性。地铁等城轨车辆大量使用大型中空铝合金型材作为车体材料。但是有轨电车运营环境复杂，出现车体碰撞的几率较高，而铝合金车体的维修难度较大，整块型材更换的费用高。因此使用铝合金车体的有轨电车并不多。

2.2 不锈钢车体

不锈钢强度高，特别高强度不锈钢的强度可达到普通钢的3倍，可使车体轻量化。不锈钢车体的耐腐蚀性优越，减少了维修工作量和维修费用，延长了车辆的使用寿命。不锈钢熔点高，车体安全性更好。不锈钢车体在欧美地铁使用较多，北京地铁也大多是不锈钢车体。现在生产的不锈钢车体大量采用点焊，密封性不如连续焊，因此不适用于频繁进出隧道等导致车内外压差大的高速车车体。不锈钢车体外表面不涂装，薄板结构的平整度差，外露的焊点影响车体美观性。所以不锈钢可用于制造有轨电车车体底架、顶板等，而在侧墙部位大面积使用较为少见。

2.3 耐候钢车体

耐候钢是轨道车辆使用最久的车体材料之一。与铝合金、不锈钢车体相比，耐候钢车体在材料费、制造费低及工艺性好、造型容易方面的优势明显。耐候钢车体的工业涂装技术成熟，很适合现代有轨电车的艺术装饰性需求。并且耐候钢车体在碰撞受损后的修补也比较容易，刚好满足有轨电车的需要。

2.4 复合材料车体

车体用复合材料通常与上述三种材料一种或多种组合使用，大多是利用复合材料的轻量化、耐腐蚀、隔音隔热等方面优势。如采用铝蜂窝板作为车体侧墙幕板、玻璃钢夹层板作为车顶、胶合板作为地板等。随着复合材料技术的发展，车体用复合材料会越来越多。

3 内饰新材料

轨道车辆常规的内饰材料是铝板、铝蜂窝、玻璃钢、不锈钢等。现代有轨电车对舒适度、美观性的要求更高，促进了许多新材料的运用。

3.1 热塑墙板

随着技术的发展，塑料的防火、老化、耐候等性能大大改善，并且大型吸塑、热铸塑料工艺的推广使得塑料墙板在轨道车辆上得到使用。塑料墙板的几何造型是常规铝板难以实现的，轻量化、环保性又是玻璃钢不可相比。另外塑料表面质感、色彩使得乘客更具亲近感。苏州高新有轨电车的热塑墙板是国内首次大面积使用，预期热塑墙板将随着有轨电车上的应用而得到推广。

3.2 3D纤维复合地板

3D纤维复合地板是一种使用3D纤维和酚醛树脂预浸渍原料，通过热固技术成型的复合板材。其防火安全性高，密度轻，隔音隔热性能好。现代技术压制的3D纤维复合地板强度很高，非常适合制造有轨电车的浮置地板。目前受限于预浸渍料配方和热固工艺能耗大，导致3D纤维复合地板成本较高，推广难度大。

3.3 拉挤玻璃钢型材

拉挤玻璃钢型材是采用常规树脂和玻璃纤维通过模具拉挤成型材状态。拉挤玻璃钢型材具有常规玻璃的耐腐蚀性，又有更好的结构刚度和均质质量，适用于制造车辆顶部导流板。

3.4 超薄软座椅

超薄软座椅是现代有轨电车内饰一大亮点。相比常规地铁的玻璃钢、不锈钢座椅，乘坐舒适度更高，更加美观，比高铁、动车的厚实软座椅更加轻便，维护清洗更加方便。

3.5 其他材料

现代有轨电车上还采用了单层钢化玻璃车窗、铝镁合金扶手、HPL防火板、隔音板、贴膜等新材料，具有更多的轻量化、隔音、防火、美观性能。

4 结束语

现代有轨电车作为一种安全可靠、节能环保、舒适方便的交通方式正在全球范围内推广，我国的城市化发展更是赋予了现代有轨电车发展的潜力。随着科学技术的发展，材料及材料工艺的改进能推动现代有轨电车更好地改善人们的出行方式。